挖孔桩井爆破

-1-编号：青物产爆2016-01-002爆破方案及施工组织设计工程名称：民和到小峡公路第九合同段挖孔桩爆破工程工程设计单位：青海物产爆破技术服务有限公司设计人：王明松高级工程师审核人：霍世明高级工程师设计日期：2016年3月28日施工单位：青海物产爆破技术服务有限公司（章）-2-设计依据：1．《爆破安全规程》GB6722-2014；2．《民用爆炸物品安全管理条例》（国务院第466号令）；3．《工程爆破理论与技术》中国工程爆破协会；4．对实际施工现场进行勘察。-3-目录1、工程概况2、爆破方案选择3、爆破技术设计3.1爆破参数设计3.2炮孔布置3.3爆破器材选用3.4爆破网络设计4、爆破安全验算4.1爆破震动安全验算4.2空气冲击波防护4.3爆破飞石安全防护5、爆破施工组织设计及安全措施-4-挖孔桩爆破方案1．工程概况民和到小峡公路第九合同段位于平安县小峡镇，该路段设计湟水河大桥横跨109国道、湟水河、京藏高速、兰西铁路，连接小峡隧道。该桥挖孔桩共30个，最大挖深19米，孔径2米。由于施工场面狭窄，采用人工挖孔桩。由于该处地面以下5m是中硬石质的花岗岩岩和变质岩，为加快施工速度，采用爆破方法进行开挖。该处地势较低，靠近河边及河床，岩石裂隙水发育。工程特点通过现场勘查，该工程具有以下特点：1）周围环境复杂；2）施工技术要求高。2．爆破方案选择-5-工程桩井爆破要求按桩径尺寸在岩层中钻孔爆破，使桩孔爆到设计深度。为保护孔桩和护壁不受破坏，减少超挖或欠挖，保持周边岩石的完整性，采用严格的控制周边界限的爆破方法。使用毫秒延期雷管，限制最大一段装药量，保证临桩及附近建筑物的安全。根据该工程特点和爆破周围的环境，我们采用以下爆破方案：1）为减轻爆破对桩壁影响采用中间陶槽，四周光面爆破技术；2）严格控制周边边界，减少超爆和欠爆，控制钻孔的精度；3）由于开挖工期要求高，采用多孔桩同时爆破开挖；4）为防止爆破对相邻桩孔孔壁影响，应间隔爆破开挖由于周围环境复杂，因此，在爆破时必须严格控制爆破时产生的震动不会对建筑物及周围的设施设备有影响，同时杜绝爆破时所产生的飞石。3爆破技术设计根据多年的实际爆破经验，由于桩井夹制作用大，炮孔深度L=1.0m较为合适，采用钻孔直径Ф40凿岩机进行钻孔，药卷直径Ф32mm，该处桩井渗水量较大，采用乳化炸药。3.1爆破参数的设计1）爆破开挖桩井直径考虑衬砌厚度10cm，分段浇注错台15mm，爆破桩井直径D=2000+100×2+15×2=2030mm2）桩井钻孔桩井钻孔分为陶槽孔、辅助孔和周边孔，炮孔布置见图1。陶槽孔一般呈倾斜布孔，孔深较周边孔深15cm；周边孔向外倾斜，孔底一般达到开挖边线即可，由于该处岩石较为易爆，中间仅布置一孔。3）炮孔深度：陶槽孔孔深L=1.2m辅助孔、周边孔孔深L=1.0m-6-图1挖孔桩井爆破炮孔布置示意图4）炮孔布置：炮孔布置图见图1，中间孔1个，掏槽孔4个，辅助孔9个，周边孔13个，一个爆破循环27孔。5）单孔装药量：中间孔：单孔装药量300g，周边孔单孔装药量200g，总装药量Q=5.9kg。6）炸药单耗：K=1.88kg/m33.2炸药及爆破器材选择由于桩井渗水，因此施工时采用防水炸药即乳化炸药，为施工方便采取毫秒微差电爆网络，起爆雷管采用毫秒延期电雷管。3.3爆破网络设计爆破网络采用非电导爆毫秒微差延期起爆网络，中间陶槽孔装配MS1段导爆管雷管，掏槽孔采用MS2段导爆管雷管，辅助孔采用MS3段导爆管雷管，周边孔装配MS5段雷管，控制单段最大齐爆药量不超过安全允许值。4爆破安全设计4.1爆破振动安全验算-7-根据《爆破安全规程》——中华人民共和国国家标准（GB6722-2014）,通常采用核定允许齐发安全装药量以控制爆破振动。齐发爆破允许的最大安全装药量按下式计算：)(11)(mmKVRQ式中，R—爆破点到房屋建筑的最近距离(m)；Q—允许的齐发最大安全装药量(kg)；V—安全上允许的建构筑物最大振动速度(cm/s)。依据《爆破安全规程》，浅孔爆破的频率为40~100Hz。对钢结构厂房，安全允许振速为10.0~15.0cm/s。对于普通居民楼房安全允许振速为5.0cm/s，对临桩随砌护壁，新浇混凝土以及桩墩持力层的影响，综合考虑保护设施的特殊性，校核时可以考虑取安全允许振速V=3.0cm/s。K、α——与地质条件有关的系数，根据所提供的地质资料和地质条件，取K=200，α=1.7；m——装药量指数，取1/3。允许的齐发安全最大装药量计算结果见表4.1。表4.1不同爆破距离的建筑物允许最大齐发安全装药量R(m)2.004.006.008.0010.0016.0020.0030.0040.00Q(kg)0.0060.0510.170.400.793.2496.3521.4250.76从上表中计算数据可以看出，对于距离爆破点10m的建筑物最大允许齐发安全药量800g。4.2空气冲击波的防护严密堵塞炮泥，保证捣实，同时要严格覆盖防护，以减弱空气冲击波强度，使之不会对附近建筑物设施设备和人员产生伤害。4.3飞石防护由于爆破部位在井下5m处，因此爆破时在井口加强覆盖，确保无飞石逸出，必须采取严密的防护措施，措施如下：采用一层钢丝网、双层胶皮炮被、二十层浸水草袋进行防护，阻挡碎块飞出。或采用2cm厚钢板，上用装沙袋码压。-8-5.爆破施工组织设计爆破施工前准备本工程施工所需材料和设备均由施工单位自行采购，施工机械、运输工具和劳动力由施工单位根据工程进度自行调配平衡。上岗前对所有施工人员进行安全教育。5.1爆破开挖桩井施工工艺采用掘进爆破、人工清渣的方法施工，其工艺流程是：技术交底→桩位定位→开挖1m→支模→校中→固定钢模→第一节特殊护壁捣制→继续下挖→每隔3节校中→入岩爆破→人工清理岩渣→支钢模→校中和垂直度→护壁混凝土捣制→再爆破循环开挖至设计底→成孔5.2钻孔施工根据爆破设计，炮眼钻孔施工按以下工序进行：1）标定炮孔位置按照爆破技术设计，准确地将孔位标定在爆破体上。2）钻孔按照标定的孔位、孔向和孔深，选用直径40mm的一字型钻头，用7655型钻机进行钻孔。3）钻孔注意事项a.准确地按照标定的孔位钻孔，保证合格的孔深、方向和角度。b.边钻孔，边检查，边验收，出现问题，及时纠正。c.遇到卡钻头无法继续钻孔时，应在原设计炮孔位置周围选择适当位置另行钻孔。d.炮孔未达到设计深度或角度时，应报废孔处理，并重新补孔，超深的钻孔，必须采用粘土回填至设计深度。5.3装药及填塞组织-9-5.3.1装药前准备装药前，应做以下准备工作：（1）炮孔验收在装药前，应根据设计对炮孔进行逐个验收，发现与设计有出入时，应及时报告现场技术负责人，以便采取补救措施。（2）爆破通告在装药之前，将此次爆破的起爆时间、地点、规模、警戒范围，人员和设备撤离时间、方式、地点以及起爆信号等有关事项，以书面形式通知相关单位，以便有关单位和人员做好相应的准备工作。（3）起爆网路试验根据设计的起爆网路，检查设计网路和雷管的起爆可靠性。5.3.2炮孔装药与填塞装药前应对作业场地、爆破器材堆放场地进行清理，装药人员应对准备装药的全部炮孔进行检查。从炸药运入现场开始，应划定装运警戒区，警戒区内应禁止烟火；搬运爆破器材应轻拿轻放，不应冲撞起爆药包。(1)药包加工根据单位长度药卷的重量和每种药包的装药量,分别确定出每种药包的切割长度,用直尺和小刀按每种药包的切割长度进行分药，并分开存放。使用时插入对应的毫秒延期雷管即可。(2)装药按照爆区分组装药，每个装药小组必须明确自己所承担的装药孔位、孔数、装药量及起爆段别。(3)炮孔堵塞a.堵塞材料：采用湿粘土进行炮孔填塞，为了便于堵塞，将湿粘土制成直径30mm、长80～100mm的炮泥。b.堵塞长度：炮孔堵塞长度不应小于最小抵抗线W，一般应将整个炮孔堵满。-10-堵塞方法：首先将药卷放在指定位置，然后将炮泥逐段装入炮孔，边装边捣，由轻到重，逐渐加力捣实，在堵塞过程中应避免损伤导爆管。(4)安全注意事项：a.精心操作，严防装错药量或起爆雷管段别。b.发现有填塞物卡孔应及时进行处理（可用非金属杆或高压风处理）。c.不应使用石块和易燃材料填寒炮孔，水下炮孔可用碎石渣填塞。d.水平孔和上向孔填塞时，不应在起爆药包或起爆药柱至孔口段直接填入木楔。e.起爆药包装入后应采取有效措施，防止后续药卷直接冲击起爆药包,不应捣鼓直接接触药包的填塞材料或用填塞材料冲击起爆药包。f.分段装药的炮孔，其间隔填塞长度应按设计要求执行。g.各种爆破作业都应做好装药原始记录。记录应包括装药基本情况、出现的问题及处理措施。h.应使用木质或竹制炮棍装药。j.在装药过程中，不应拔出或硬拉起爆药包中的电雷管脚线。k.装药发生卡塞时，若在雷管和起爆药包放入之前，可用非金属长杆处理。装入起爆药包后，不应用任何工具冲击、挤压。5.4起爆网路敷设及起爆站5.4.1起爆网路连接由于起爆网路采用孔内毫秒延期电雷管起爆网络，每孔药包装1发起爆雷管，起爆网路的联接，应在工作面装填完毕后，全部串联连接，连结起爆线，在井外选择合适的地点准备爆破。5.4.2起爆网路检查起爆网路检查，应由有经验的爆破员组成的检查组担任，检查组不得少于两人。5.4.3起爆站由于在井下进行爆破，起爆要在地面进行，起爆时应在于开阔地，以防冲击波和炮烟对爆破施工人员造成伤害。-11-5.5安全防护按照技术设计进行上述各项减震、防飞石和防尘措施。起爆网络经技术人员检查无误后起爆。起爆前，明确划定安全和警戒位置，5.6安全警戒与撤离区域及信号标志(1)警戒及标志根据设计圈定人员警戒圈，起爆前在施工区域设立岗哨和路障，禁止无关人员进入施工区内。警戒人员佩带红袖章，岗哨执红旗，设警示牌。(2)人员疏散在爆破指挥部的统一协调下，施工人员和设备有组织地撤到安全区域。起爆前5小时开始疏散，在发出第一次预告信号前，必须疏散完毕。(3)信号发布与起爆起爆信号采用警报笛声，由指挥长下令发出。第一次信号为预警信号：在起爆前20分钟发出，信号发出后，预示场内所有非爆破施工人员已撤离，并停止场内供电，开始实施交通管制。起爆人员联接好起爆网路后向指挥长报告。各警戒负责人在确认警戒和疏散工作完成后及时向指挥部报告，进入起爆工作。第二次信号为起爆信号：在起爆前5分钟发出，表示一切起爆工作准备就绪。这时起爆站站长再次导通起爆网路，报告指挥长之后才能将起爆主线接上起爆器；指挥长再次检查确认并通报各警戒点警戒人员后，下达充电命令，指挥长听到起爆站充电情况汇报后，下达“起爆”命令。第三次信号为解除警戒信号：在有关技术人员经过检查确认无炮烟中毒危险后由指挥长下达解除警戒信号命令，恢复正常交通及供电。5.7事故预防及处理措施5.7.1事故预防措施(1)严把施工质量，加强施工质量监督，实行奖惩分明。(2)做好爆后检查工作，内容包括:①检查附近重要设备和设施是否受到破坏。-12-②检查爆后情况是否稳定，发现有隐患时，应立即划定安全范围，指派专人看守，无关人员不准接近。③检查中发现有有无盲炮或残余爆器材时，发现问题及时处理；3）加强通风，待通风15分钟后，才可进行下一步工作。5.7.2盲炮处理措施发现盲炮应在当班处理，当班不能处理或未处理完毕，应将盲炮情况（盲炮数目、炮孔方向、装药数量和起爆药包位置，处理方法和处理意见）在现场交接清楚，由下一班继续处理。处理盲炮前应由爆破领导人定出警戒范围，并在该区域边界设置警戒，处理盲炮时无关人员不准许进入警戒区，派有经验的爆破员处理盲炮5.8爆破指挥组的设立由于该工程规模较小，工期短，因此，成立爆破指挥组。指挥组下设指挥长、技术、施工、安全保卫等职责。指挥长：叶积仁爆破员：王永建安全员：王振才保管员：叶积仁5.9安全保证及特殊情况下的应变措施5.9.1安全保证除了以上爆破安全要求，以下措施要特别遵守：1）工人进入施工现场必须带安全帽、穿胶鞋；2）防止井口杂物落下伤人，井口2m方位不得堆放杂物和余渣；3）工人每次下井前都必须经毒气仪检测井下有无毒气，安全后在下井作业；4）井下作业时，应停止